| HINTERGRUND: Fehlfunktionen des kardialen Ryanodin-Rezeptors (RyR2) führen zu einer spontanen Kalziumfreisetzung aus dem sarkoplasmatischen Retikulum (SR). Dies hat Arrhythmien und eine verminderte Kontraktionsfähigkeit des Herzen zur Folge. Diese Fehlfunktionen können entweder kongenital, wie bei mit katecholaminerger polymorpher ventrikulärer Tachykardie (CPVT) assoziierten RyR2 Mutationen oder aber im Rahmen einer Herzinsuffizienz erworben sein.
ZIEL: Die vorliegende Arbeit untersucht die Fragestellung, ob eine erhöhte spontane Ca2+-Freisetzung aus dem SR aufgrund einer RyR2-Mutation und Druckbelastung die Expression und Phosphorylierung ausgewählter kardialer Kalzium (Ca2+)-regulierender Proteine in Mäuseherzzellen verändert.
METHODEN: Die Experimente wurden an Mäuseherzen mit einer CPVT-assoziierten RyR2R4496C+/- (R4496C)-Mutation eine Woche nach einer Drucklast-Induktion durch minimal-invasive transverse Aortenkonstriktion (TAC) oder Scheinoperation (Sham) durchgeführt. Die Quantifizierung ausgewählter Ca2+-regulierender Proteine, einschließlich Phospholamban (PLB), SR Ca2+-ATPase 2a (SERCA2a) und Calsequestrin 2 (CASQ2) erfolgte mittels Western Blot. Phosphorylierungsstellen-spezifische Antikörper wurden zur Evaluierung des Phosphorylierungsstatus von RyR2 und PLB durch die Proteinkinase A (PKA), an RyR2-Ser2808 und PLB-Ser16, sowie die Ca2+/Kalmodulin-abhängige Proteinkinase II (CaMKII), an RyR2-Ser2814 und PLB-Thr17, verwendet.
ERGEBNISSE: Während die Expression von CASQ2 und PLB innerhalb der ersten Woche unverändert blieb, zeigte sich eine deutliche Reduktion der SERCA2a-Expression in R4496C-TAC- und WT-TAC-, verglichen mit den WT-Sham- Mäuseherzen. Die Phosphorylierung von RyR2 war sowohl an der PKA-abhängigen Stelle (Ser2808) als auch an der CaMKII-abhängigen Stelle (Ser2814) unverändert. Die PKA hatte weiters keinen Effekt auf PLB. An der CaMKII-abhängigen PLB-Stelle (PLB-Thr17) zeigte sich jedoch eine signifikante Reduktion der Phosphorylierung in den R4496C-Mäuseherzen, sowohl in der TAC- als auch in der Sham-Gruppe, verglichen mit den WT-Sham Herzen.
SCHLUSSFOLGERUNG: Eine verminderte SERCA2a-Expression und PLB-Phosphorylierung lassen auf eine verminderte SERCA2a-Aktivität in den R4496C-TAC-Mäuseherzen schließen. Unsere Daten zeigen eine gestörte SR-Ca2+-Wiederaufnahme und daher einen verminderten SR Ca2+-Gehalt. Dies führt zur Kontraktionsschwäche in den R4496C-Mäuseherzen nach Druckbelastung.
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